[發明專利]雙層線圈繞組電動機

在審

• 申請號: 201310302773.0
• 申請日: 2013-07-12
• 公開（公告）號: CN103414274A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 李哲生
• 申請（專利權）人: 華霆(合肥)動力技術有限公司
• 主分類號: H02K3/28
• 分類號: H02K3/28;H02K15/085
• 代理公司: 合肥天明專利事務所 34115
• 代理人: 金凱

發明領域

本發明涉及電動機的結構及制造方法。更具體地說，本發明涉及一種雙層線圈繞組電動機。

發明背景

電動機由轉子(移動部分)和定子(固定部分)組成。電動機在磁場和載流導體交互作用產生的力的驅動下工作。電動機的效率通常取決于定子繞組的設計。

典型的電樞包含單相或多相繞組。每一相包含幾個并行路徑。每一路徑包含一些線圈。對于一個雙層繞組，每一個線圈有兩側。第一側占據槽的表層，第二側在槽的底層。典型的電樞包含半閉口槽。導體逐個插入半閉口槽中，并在槽內隨機分布。因為這個過程是耗時的，所以使這種電動機的生產數量受到限制，且增加了制造成本。

一個設計為半閉口槽的繞組，通常被用于電動汽車的發動機。這種設計的弊端包括制造困難，而且工人需要花費大量時間才能將它們安裝到定子半閉口槽中。平均來說，一個熟練的工人需要一個工作日來完成兩個發動機繞組的插入。

發明概述

在本發明的一電動機由轉子和由線圈重疊形成雙層的繞組的定子組成，繞組能夠在一個開槽的電樞槽中嵌放，這在許多方面都有優勢：槽填充因數更高，絕緣性能更好，繞組和電樞鐵芯間的熱阻更低，繞組終端匝數的長度更短，成型線圈更易于插入電樞鐵芯槽中，還易于生產制造以及使層之間絕緣性更好。

第一方面，電動機包括具有第一開槽和第二開槽的定子，在底部位置的有第一繞組的第一線圈邊及第一開槽的頂部有第二繞組的第一線圈邊組成的一個雙層繞組結構。其中，第一線圈端部經第一繞組的第一線圈邊和第一繞組的第二線圈邊聯接。在一些實施例中，每一個第一線圈和第二線圈都包含多個導體形成的多匝線圈，其中每一個導體包含多股。在一些其他的實施例中，第一繞組的第二線圈邊在第二開槽的頂部位置。在一些其他的實施例中，電動機還包含在第二開槽底部具有第一線圈邊的第三繞組。在一些實施例中，電動機還包含具有在第三開槽底部的第二線圈的第二線圈邊。在一些其他的實施例中，定子包含多個將定子圍繞成一圈的槽。在一些實施例中，在第一線圈端部第一繞組被扭動翻轉。在一些其他的實施例中，電動機還包含連著第一繞組的第一線圈邊的第二線圈終端和第二繞組的第二線圈邊形成

的環形結構。在一些實施例中，電動機可以在高達1000赫茲的頻率下工作。在一些其他的實施例中，電動機還包含一個楔形物覆蓋第一開槽、第二開槽、第三開槽或者其中的一個組合。在一些其他的實施例中，楔形物由塑料、高分子材料、竹子、鋁、半磁材料、或者其中的一個組合制成。在一些實施例中，半磁材料包含環氧和粉末鋼。

第二方面，電動機包含具有第一個開槽和在第一個開槽里的第一個線圈。其中，第一個線圈至少形成一個塊。在一些實例中，該塊基本上是長方形的。在其他的實例中，第一個線圈形成第一塊和第二塊。在一些實例中，第一塊在第一開槽中的第二塊的頂部。在其他的實例中，當第一個線圈在不同的開槽中時，第一塊和第二塊的位置是相反的。在一些其他實例中，電動機還包含第二個線圈。在一些其他實例中，第二線圈在第一開槽中的第一線圈的頂部。在一些實例中，電動機還包含一個位于第一線圈和第二線圈之間的層絕緣。在一些實例中，電動機還包含一個覆蓋第一開槽開口的槽楔。在一些其他的實例中，這個槽楔由塑料、高分子材料、竹子、鋁、半磁材料，或者是其中的幾個組合制成。在一些實例中，這個塊的厚度少于0.8毫米。在其他的實例中，塊的厚度被縮減到減少集膚效應。

第三方面，制造電動機的方法是在第一個開槽的較低的位置放置第一個線圈，然后在第一個開槽的較高的位置放置第二個線圈。在一些實例中，第一個線圈放置在第二個開槽的較高的位置。在其他的實例中，第二個線圈放置在第三個開槽的較低的位置。在一些其他的實例中，第一個線圈在放置第一個開槽之前就形成了。在一些實例中，制造方法還有將第三個線圈放置在和第一開槽直接相鄰的一個開槽的較低的位置。在一些實例中，電動機包含多個圍繞著電動機定子的開口槽。

附圖簡述

圖1根據一些實施例舉例說明一個具有雙層線圈重疊形成的繞組的定子的前視圖；

圖2根據一些實施例舉例說明圖1中第一線圈108的端視圖和俯視圖；

圖3根據一些實施例舉例說明在槽中的雙層的繞組；

圖4A根據一些實施例舉例說明繞組的制造方法；

圖4B根據一些實施例舉例說明制造繞組的一種設備；

圖5A根據一些實施例舉例說明每匝兩導體的設計；

圖5B根據一些實施例舉例說明每匝三導體的設計。

優選實施例詳述：